金屬分形結(jié)構(gòu)的太赫茲透射光譜特性研究.pdf

1、太赫茲(THz,1THz=1012Hz)輻射在電磁波譜上位于微波和紅外之間，屬于遠(yuǎn)紅外波段。通常所研究的THz輻射指的是頻率在0.1THz～10THz，波長(zhǎng)在30um～3mm，波數(shù)在3．3～330cm<'-1>之間的電磁波段?，F(xiàn)在，太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)發(fā)展了100GHz和1THz之間的線性光譜學(xué)，為物質(zhì)探測(cè)提供了巨大的靈活性，在一定程度上推動(dòng)THz輻射的研究不斷取得新的進(jìn)展。 一般來(lái)說(shuō)，金屬對(duì)電磁波具有屏蔽作用，金屬板的尺寸比入射

2、波的波長(zhǎng)大時(shí)，電磁波無(wú)法透過(guò)金屬板，而近年來(lái)發(fā)現(xiàn)金屬亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在某些特定頻率處對(duì)電磁波有增強(qiáng)透射現(xiàn)象。本論文主要研究了金屬亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的太赫茲透射光譜特性。 本論文首先測(cè)量了不同摻雜硅片在太赫茲波段的透射特性，研究了硅在太赫茲頻段的光學(xué)特性，得到了硅在這一頻段的一些光學(xué)參數(shù)。與那些電阻率低的硅片相比，高阻硅對(duì)THz波的吸收幾乎可以忽略，高阻硅的透射率大約為48﹪，比低阻硅的透射率大得多。因此，可以選擇高阻硅作為襯底，為進(jìn)一步研究基

3、于硅襯底上的金屬亞波長(zhǎng)分形結(jié)構(gòu)的THz透射特性奠定了基礎(chǔ)。 本論文的主要工作是利用太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)，測(cè)量并分析了一系列銅箔上的 H 分形縫、一系列硅襯底上的金屬分形線和一系列硅襯底上的金屬分形槽的THz透射特性，得到了以下一些結(jié)果：在太赫茲波段，金屬分形結(jié)構(gòu)的透射譜中出現(xiàn)透射增強(qiáng)現(xiàn)象。陣列樣品比單個(gè)樣品更容易得到透射增強(qiáng)；其他條件不變時(shí)，產(chǎn)生透射增強(qiáng)現(xiàn)象的頻率位置會(huì)隨著一級(jí)線長(zhǎng)的增加而發(fā)生紅移；產(chǎn)生透射增強(qiáng)現(xiàn)象的頻率位置幾乎不